基于有限数据对未知光滑系统的在线即时控制

Franck Djeumou; Abraham P. Vinod; Eric Goubault; Sylvie Putot; Ufuk Topcu

基于有限数据对未知光滑系统的在线即时控制

系统与控制 2021-03-23 v2 系统与控制最优化与控制

作者: Franck Djeumou , Abraham P. Vinod , Eric Goubault , Sylvie Putot , Ufuk Topcu

摘要

我们研究了具有未知非线性动态的系统的数据驱动、在线即时控制问题，其中仅可获得单条有限时域轨迹的数据以及可能的关于动态的侧信息。此类侧信息可包括动态的正则性知识、状态单调性或状态间动态的解耦。具体而言，我们开发了两种算法，\texttt{DaTaReach} 和 \texttt{DaTaControl}，用于过度近似可达集并在线为系统设计控制信号。\texttt{DaTaReach} 构造一个包含未知向量场的微分包含。随后，它基于应用于以微分包含描述动态的系统的区间泰勒方法，计算可达集的过度近似。\texttt{DaTaControl} 利用计算得到的过度近似和滚动时域控制框架，实现基于凸优化的近最优控制。我们给出了其次优性的界，并表明更多数据和侧信息能够使 \texttt{DaTaControl} 获得更紧的次最优性界。最后，我们在独轮车和四旋翼系统控制问题上展示了 \texttt{DaTaControl} 相对于现有方法的有效性。

关键词

数据驱动控制未知非线性动态可达集过度近似微分包含滚动时域控制次优性界独轮车四旋翼

引用

@article{arxiv.2009.12733,
  title  = {On-The-Fly Control of Unknown Smooth Systems from Limited Data},
  author = {Franck Djeumou and Abraham P. Vinod and Eric Goubault and Sylvie Putot and Ufuk Topcu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.12733},
  year   = {2021}
}

备注

Extended version of the final submission to the American Control Conference (ACC) 2021

基于有限数据对未知光滑系统的在线即时控制

摘要

关键词

引用

备注

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